CN102573239A - 用于摄像机的补光灯亮度智能控制方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种用于摄像机的补光灯亮度智能控制方法，括以下步骤：接收摄像机的采集区域内环境的光信号；对光信号进行处理以得到摄像机的采集区域内环境的图像，并获取图像的亮度信号和光通量信号；根据图像的亮度信号和光通量信号确定是否开启补光灯；以及如果开启补光灯，则将亮度信号与预设的亮度参考值进行比较，并根据比较结果对补光灯的亮度值进行调整。本发明还提出了一种用于摄像机的补光灯亮度智能控制装置。本发明的实施例通过对亮度信号的准确检测，能够准确、高效地控制补光灯的开启时间及对补光灯的亮度调整以达到补光目的，具有节能、自适应调节补光的亮度值的强度的优点。

Description

用于摄像机的补光灯亮度智能控制方法及装置

技术领域

本发明涉及补光装置的设计技术领域，特别涉及一种用于摄像机的补光灯亮度智能控制方法及补光灯智能控制装置。

背景技术

目前，在低照度环境下，高清摄像机(非低照度摄像机)在光线不足的区域不能有效成像或者图像的噪声很大、图像质量很差。通常高清摄像机(非低照度摄像机)在白天拍摄的图像足够高清，但在晚上或者光线不足的情况时则达不到大范围照射的目的，从而导致拍摄图像质量差，存在白天与夜晚(光线不足时)图像质量的差别很大，由此导致例如上述高清摄像机应用于高清监控系统中时，客户对整个高清监控系统的图像拍摄质量并不满意。

在现有的解决上述白天与夜晚时拍摄图像质量存在差异的方法中，为了弥补高清摄像机在低照度环境光照不足的问题，一般采取辅助光源来照亮摄像机拍摄的区域。而每个辅助的光源是采用恒定亮度白灯照明或恒定亮度白光LED持续照明，由此导致如下的问题：

1、采取高亮度LED灯导致整个资源的浪费，从而带来光污染的问题。

2、不同监控地点的摄像机，其监控的地点以及周围环境光条件一般不相同，都采取恒定亮度白光LED和白光护罩，一方面，导致不能有效满足摄像机光照的要求。另一方面，同一个监控点，环境光也可能不断变化，导致恒定亮度白光LED等的补光效果不佳、很难实现拍摄的图像达到相对理想的效果。

此外，目前的恒定亮度光源补光方法通常基于光敏电阻的感光元件来判断光照的光照度，但是光敏电阻存在判断光照条件不准确和不一致性的缺陷，且给施工工作带来诸多不便。另外，对于有些地方，如不能提供有效供电的地方，不能满足恒定亮度白光LED等的持续照明，进而导致夜晚(光线不足时)拍摄的图像质量差、噪声高。

发明内容

本发明的目的旨在至少解决上述技术缺陷之一。

为此，本发明的目的在于提出一种用于摄像机的补光灯亮度智能控制方法，该方法通过对亮度信号的准确检测，能够准确、高效地控制补光灯的开启时间及对补光灯的亮度调整以达到补光目的，具有节能、自适应调节补光的亮度值的强度的优点。

本发明的另一目的在于提出一种用于摄像机的补光灯亮度智能控制装置。

为达到上述目的，本发明第一方面的实施例提出了一种用于摄像机的补光灯亮度智能控制方法，包括以下步骤：接收摄像机的采集区域内环境的光信号；对所述光信号进行处理以得到所述摄像机的采集区域内环境的图像，并获取所述图像的亮度信号和光通量信号；根据所述图像的亮度信号和光通量信号确定是否开启补光灯；以及如果开启所述补光灯，则将所述亮度信号与预设的亮度参考值进行比较，并根据比较结果对所述补光灯的亮度值进行调整。

根据本发明实施例的用于摄像机的补光灯亮度智能控制方法，通过对光信号进行图像信号处理(ISP)，能够准确地检测出摄像机的采集区域内环境的亮度信号和光通量信号，从而不但能够准确地判断出是否需要开启补光灯进行补光且在需要补光时控制补光灯开启，具有对补光灯开启时间的智能控制的优点，节省能源，而且为摄像机的补光灯的智能控制提供准确的参数，进而自适应地调节补光灯亮度值的大小，从而达到工程效能与性能的最佳点，达到补光的目的。

另外，根据本发明上述实施例的用于摄像机的补光灯亮度智能控制方法还可以具有如下附加的技术特征：

在本发明的一个实施例中，所述用于摄像机的补光灯亮度智能控制方法，还包括：将所述摄像机的采集区域内环境的光信号转换为电信号。

在本发明的一个实施例中，采用图像处理方式ISP对所述光信号进行处理以得到所述摄像机的采集区域内环境的图像。

在本发明的一个实施例中，根据所述图像的亮度信号和光通量信号确定是否开启补光灯，进一步包括：根据所述亮度信号和光通量信号计算所述摄像机的采集区域内环境的照度信号；判断所述照度信号是否低于预设的照度参考值；如果判断所述照度信号低于所述照度参考值，则开启所述补光灯。

在本发明的一个实施例中，根据亮度控制方法将所述亮度信号与预设的亮度参考值进行比较，包括：判断所述亮度信号是否低于所述预设的亮度参考值；如果判断所述亮度信号低于所述预设的亮度参考值，则计算所述亮度信号与所述预设的亮度参考值之间的差值；根据所述差值对所述补光灯的亮度值进行调整。

本发明第二方面实施例提出了一种用于摄像机的补光灯亮度智能控制装置，包括：感光器单元，用于接收摄像机的采集区域内环境的光信号；图像信号处理单元，用于对所述光信号进行处理以得到所述摄像机的采集区域内环境的图像，并获取所述图像的亮度信号和光通量信号；判断模块，用于根据所述图像的亮度信号和光通量信号确定是否开启补光灯；以及亮度调节单元，用于在所述补光灯开启后将所述亮度信号与预设的亮度参考值进行比较以确定对所述补光灯的亮度值的调整大小。

根据本发明实施例的用于摄像机的补光灯亮度智能控制装置，通过准确检测摄像机的采集区域内环境的亮度信号和光通量信号，能够准确地判断出是否需要开启补光灯且控制补光灯开启时间，达到节能的目的，而且为摄像机的补光灯的智能控制提供准确的参数，进而自适应地调节补光灯的光照强度，从而达到工程效能与性能的最佳点，达到补光的智能控制。另外，该装置结构简单，成本低。

另外，根据本发明上述实施例的用于摄像机的补光灯亮度智能控制装置还可以具有如下附加的技术特征：

根据本发明的一个实施例，所述感光器单元还用于将所述摄像机的采集区域内环境的光信号转换为电信号。

根据本发明的一个实施例，所述判断模块用于根据所述亮度信号和光通量信号计算所述摄像机的采集区域内环境的照度信号，并判断所述照度信号是否低于预设的照度参考值，且在所述照度信号低于所述照度参考值，控制补光灯开启。

根据本发明的一个实施例，所述亮度调节单元用于通过亮度控制方法判断所述亮度信号是否低于所述预设的亮度参考值，并在判断所述亮度信号低于所述预设的亮度参考值时计算所述亮度信号与所述预设的亮度参考值之间的差值，以根据所述差值控制对所述补光灯的亮度值的调整大小。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本发明实施例的用于摄像机的补光灯亮度智能控制方法的流程图；

图2为本发明实施例的用于摄像机的补光灯亮度智能控制方法的详细流程图；以及

图3本发明实施例的用于摄像机的补光灯亮度智能控制装置的结构图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。

下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。此外，本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的可应用于性和/或其他材料的使用。另外，以下描述的第一特征在第二特征之“上”的结构可以包括第一和第二特征形成为直接接触的实施例，也可以包括另外的特征形成在第一和第二特征之间的实施例，这样第一和第二特征可能不是直接接触。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

参照下面的描述和附图，将清楚本发明的实施例的这些和其他方面。在这些描述和附图中，具体公开了本发明的实施例中的一些特定实施方式，来表示实施本发明的实施例的原理的一些方式，但是应当理解，本发明的实施例的范围不受此限制。相反，本发明的实施例包括落入所附加权利要求书的精神和内涵范围内的所有变化、修改和等同物。

以下结合附图1首先描述根据本发明实施例的用于摄像机的补光灯亮度智能控制方法。

参考图1，根据本发明实施例的用于摄像机的补光灯亮度智能控制方法，包括如下步骤：

步骤S101，接收摄像机的采集区域内环境的光信号。在本发明的一个示例中，在执行步骤S102之前，将所述摄像机的采集区域内环境的光信号转换为电信号(数字信号)。如图2所示的步骤S201，接收光信号并将所述光信号转换为电信号以为后续处理使用。

步骤S102，对所述光信号进行处理以得到所述摄像机的采集区域内环境的图像，并获取所述图像的亮度信号和光通量信号。在本发明的具体示例中，例如可采用图像处理方式(ISP)对所述光信号进行处理以得到所述摄像机的采集区域内环境的图像。

参见图2，包括：

步骤S202，对电信号进行图像信号处理，从而得到摄像机的采集区域内环境的图像。

步骤S203，获取摄像机的采集区域内环境的图像的亮度信号和光通量信号。由此，通过图像信号处理的方式能够准确地测量出亮度信号以及光通量信号。

步骤S103，根据所述图像的亮度信号和光通量信号确定是否开启补光灯。结合图2所示，具体而言包括如下步骤：

步骤S204，根据所述亮度信号和光通量信号计算所述摄像机的采集区域内环境的照度信号。

步骤S205，判断所述照度信号是否低于预设的照度参考值，如果判断所述照度信号低于所述照度参考值，则开启所述补光灯，否则转至步骤S211以结束补光，可以理解，当判断所述照度信号不低于所述照度参考值时，表示不需要进行不光，即光线充足，摄像机能够采集到清晰的图像。

步骤S104，如果开启所述补光灯，则将所述亮度信号与预设的亮度参考值进行比较，并根据比较结果对所述补光灯的亮度值进行调整。在本发明的一个示例中，根据亮度控制方法将所述亮度信号与预设的亮度参考值进行比较，参见图2，具体而言，包括如下步骤：

步骤S206，根据亮度控制方法将所述亮度信号与预设的亮度参考值进行计算。

步骤S207，判断所述亮度信号是否低于所述预设的亮度参考值，从而确定是否需要调整补光灯的亮度值。如果判断亮度信号高于所述预设的亮度参考值，则转至步骤S211结束补光，即不需要补光。

需要说明的是，上述的预设的亮度参考值为根据经验值确定。

步骤S208，如果判断所述亮度信号低于所述预设的亮度参考值，则计算所述亮度信号与所述预设的亮度参考值之间的差值，计算得到的差值为控制补光灯进行补光调整的亮度值。

步骤S209，根据上述计算得到的差值对补光灯进行智能控制。

步骤S210，根据所述差值对所述补光灯的亮度值进行调整。

步骤S211，补光调整结束，并进行下一次的图像采集以及后续的判断，因此，本发明实施例的用于摄像机的补光灯亮度智能控制方法不断循环地进行，由此，可以对摄像机的采集区域内环境的亮度信号以及光通量信号进行实时地检测，从而也能够在不断变化的摄像机的采集区域内环境，即摄像机的采集区域内环境的亮度不断地变化时，检测到不同时刻的亮度信号以及光通量信号，以便对上述实施例所示的差值进行不断的改变，从而达到对补光灯的补光强度(亮度值)进行调整，对不光强度进行智能化控制的要求。从而能够准确、有效且高效地控制补光灯的亮度和补光开启时间。

根据本发明实施例的用于摄像机的补光灯亮度智能控制方法，通过对光信号进行图像信号处理(ISP)，能够准确地检测出摄像机的采集区域内环境的亮度信号和光通量信号，从而不但能够准确地判断出是否需要开启补光灯进行补光且在需要补光时控制补光灯开启，具有对补光灯开启时间的智能控制的优点，节省能源，而且为摄像机的补光灯的智能控制提供准确的参数，进而自适应地调节补光灯亮度值的大小，从而达到工程效能与性能的最佳点，达到补光的目的。

参考图3，在本发明的进一步实施例中，提出了一种用于摄像机的补光灯亮度智能控制装置300，包括感光器单元310、图像信号处理单元320、判断模块330以及亮度调节单元340。其中：

感光器单元310用于接收摄像机的采集区域内环境的光信号。

图像信号处理单元320用于对所述光信号进行处理以得到所述摄像机的采集区域内环境的图像，并获取所述图像的亮度信号和光通量信号。由此，通过图像信号处理的方式能够准确地测量出亮度信号以及光通量信号，在该实施例中，例如可采用图像处理方式(ISP)对所述光信号进行处理以得到所述摄像机的采集区域内环境的图像。

判断模块330用于根据所述图像的亮度信号和光通量信号确定是否开启补光灯。在本发明的一个示例中，例如判断模块330根据亮度信号和光通量信号计算所述摄像机的采集区域内环境的照度信号，并判断所述照度信号是否低于预设的照度参考值，且在所述照度信号低于所述照度参考值，控制补光灯开启，即在照度信号低于所述照度参考值，开启补光灯。需要说明的是，上述的照度参考值为根据经验值得到。

亮度调节单元340用于在所述补光灯开启后将所述亮度信号与预设的亮度参考值进行比较以确定对所述补光灯的亮度值的调整大小。作为一个具体的示例，亮度调节单元340通过亮度控制方法判断所述亮度信号是否低于所述预设的亮度参考值，并在判断所述亮度信号低于所述预设的亮度参考值时计算所述亮度信号与所述预设的亮度参考值之间的差值，以根据所述差值控制对所述补光灯的亮度值的调整大小。如果判断亮度信号高于所述预设的亮度参考值，则不需要控制补光灯进行补光。

需要说明的是，上述的预设的亮度参考值为根据经验值确定。

本发明实施例的用于摄像机的补光灯亮度智能控制装置300能够不断循环地进行，由此，可以对摄像机的采集区域内环境的亮度信号以及光通量信号进行实时地检测，从而也能够在不断变化的摄像机的采集区域内环境，即摄像机的采集区域内环境的亮度不断地变化时，检测到不同时刻的亮度信号以及光通量信号，以便对上述实施例所示的差值进行不断的改变，从而达到对补光灯的补光强度(亮度值)进行调整，对不光强度进行智能化控制的要求。从而能够准确、有效且高效地控制补光灯的亮度和补光开启时间。

根据本发明实施例的用于摄像机的补光灯亮度智能控制装置300，通过准确检测摄像机的采集区域内环境的亮度信号和光通量信号，能够准确地判断出是否需要开启补光灯且控制补光灯开启时间，达到节能的目的，而且为摄像机的补光灯的智能控制提供准确的参数，进而自适应地调节补光灯的光照强度，从而达到工程效能与性能的最佳点，达到补光的智能控制。另外，该装置结构简单，成本低。

在本发明的一个示例中，感光器单元310还用于将摄像机的采集区域内环境的光信号转换为电信号(数字信号)，由此保证图像信号处理单元320能够对光信号进行处理。

根据本发明的实施例具有以下优点：

1、本发明的实施例基于亮度信号与光通量信号确定补光灯的智能控制与调节，从而达到有效进行智能化控制灯光亮度与强度的目的。

2、本发明的实施例基于绿色、环保的理念，根据周围环境光的变化来进行智能补光灯的智能控制，一方面满足工程上的要求和条件，另一方面，也达到绿色环保的目的，从而达到工程性与效能最佳结合点。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，″计算机可读介质″可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。

应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

此外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同限定。

Claims (9)

1.一种用于摄像机的补光灯亮度智能控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

接收摄像机的采集区域内环境的光信号；

对所述光信号进行处理以得到所述摄像机的采集区域内环境的图像，并获取所述图像的亮度信号和光通量信号；

根据所述图像的亮度信号和光通量信号确定是否开启补光灯；以及

如果开启所述补光灯，则将所述亮度信号与预设的亮度参考值进行比较，并根据比较结果对所述补光灯的亮度值进行调整。

2.根据权利要求1所述的用于摄像机的补光灯亮度智能控制方法，其特征在于，还包括：

将所述摄像机的采集区域内环境的光信号转换为电信号。

3.根据权利要求1所述的用于摄像机的补光灯亮度智能控制方法，其特征在于，采用图像处理方式ISP对所述光信号进行处理以得到所述摄像机的采集区域内环境的图像。

4.根据权利要求1所述的用于摄像机的补光灯亮度智能控制方法，其特征在于，根据所述图像的亮度信号和光通量信号确定是否开启补光灯，进一步包括：

根据所述亮度信号和光通量信号计算所述摄像机的采集区域内环境的照度信号；

判断所述照度信号是否低于预设的照度参考值；

如果判断所述照度信号低于所述照度参考值，则开启所述补光灯。

5.根据权利要求1所述的用于摄像机的补光灯亮度智能控制方法，其特征在于，根据亮度控制方法将所述亮度信号与预设的亮度参考值进行比较，包括：

判断所述亮度信号是否低于所述预设的亮度参考值；

如果判断所述亮度信号低于所述预设的亮度参考值，则计算所述亮度信号与所述预设的亮度参考值之间的差值；

根据所述差值对所述补光灯的亮度值进行调整。

6.一种用于摄像机的补光灯亮度智能控制装置，其特征在于，包括：

感光器单元，用于接收摄像机的采集区域内环境的光信号；

图像信号处理单元，用于对所述光信号进行处理以得到所述摄像机的采集区域内环境的图像，并获取所述图像的亮度信号和光通量信号；

判断模块，用于根据所述图像的亮度信号和光通量信号确定是否开启补光灯；以及

亮度调节单元，用于在所述补光灯开启后将所述亮度信号与预设的亮度参考值进行比较以确定对所述补光灯的亮度值的调整大小。

7.根据权利要求6所述的用于摄像机的补光灯亮度智能控制装置，其特征在于，所述感光器单元还用于将所述摄像机的采集区域内环境的光信号转换为电信号。

8.根据权利要求6所述的用于摄像机的补光灯亮度智能控制装置，其特征在于，所述判断模块用于根据所述亮度信号和光通量信号计算所述摄像机的采集区域内环境的照度信号，并判断所述照度信号是否低于预设的照度参考值，且在所述照度信号低于所述照度参考值，控制补光灯开启。

9.根据权利要求6所述的用于摄像机的补光灯亮度智能控制装置，其特征在于，所述亮度调节单元用于通过亮度控制方法判断所述亮度信号是否低于所述预设的亮度参考值，并在判断所述亮度信号低于所述预设的亮度参考值时计算所述亮度信号与所述预设的亮度参考值之间的差值，以根据所述差值控制对所述补光灯的亮度值的调整大小。

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